Линейный полиэтилен механические свойства

Полиэтилен, полученный последними двумя способами (полиэтилен низкого давления), имеет строго линейное строение, более высокую молекулярную массу до 70 000 и температуру плавления на 20° выше, чем полиэтилен высокого давления с разветвленной структурой. Зависимость основных механических свойств полиэтилена от молекулярной массы представлена на рис. 94. Полимеризация этилена при высоком давлении представляет собой цепную реакцию, протекающую по свободно-радикальному механизму с выделением большого количества теплоты [c.216]

Конечно, не только форма, но и химическая природа макромолекулы влияет на физико-механические свойства соответствующего полимерного материала. Если между макромолекулами линейного полимера не возникает значительного взаимодействия (а это значит, что в макромолекуле нет сильно взаимодействующих друг с другом полярных групп), то макромолекулы могут легко передвигаться относительно друг друга, соответствующий материал оказывается тягучим таков невулканизированный каучук, полиэтилен (особенно при нагревании). Эластичность (способность восстанавливать первоначальную форму после снятия нагрузки) таких материалов ограниченна. По мере того как возрастает взаимодействие между макромолекулами линейного полимера (т. е. по мере накопления в полимере полярных, взаимодействующих друг с другом групп), его свойства постепенно приближаются к свойствам трехмерного полимера. Того же результата можно достигнуть, химически сшивая макромолекулы. В каучуке это происходит при нагревании с серой при малом содержании серы получается мягкая, эластичная резина, когда же число серных мостиков растет, материал постепенно становится все более твердым, а эластичность его падает. При содержании серы 30—50 , о получается твердый эбонит, который до появления пластмасс имел большое значение как электроизоляционный материал. [c.317]

Изучалась зависимость между молекулярным строением ряда полиэтиленов и их физическими и механическими свойствами [91]. Кристалличность полиэтилена неносредственно связана с линейностью строения и плотностью полимера [84]. От кристалличности полимера, а следовательно, и от его плотности зависят также некоторые другие свойства полиэтилена. К таким свойствам относятся температура плавления, жесткость при многократном изгибе и предел текучести ири растяжении. Взаимная зависимость этих свойств показана в табл. 1. Линейность полимера определяют из соотношения метильных и метиленовых групп. Хотя высококристаллические полиэтилены обычно обладают большей жесткостью и прочностью, чем полиэтилен более разветвленного строения, их сопротивление разрыву практически непосредственно зависит от молекулярного веса и распределения ио молекулярным весам. В табл. 2 приведены некоторые свойства ряда образцов полиэтилена. Непосредственное сравнение возможно лишь для результатов, полученных из одного и того же источника. [c.291]

Влияние молекулярной структуры на относительное удлинение при разрыве и истинную прочность исследовалось в работе [153]. Авторы сравнивали образцы ПЭВД, имеющего большое число коротких ветвей при наличии длинных, с образцами промышленного ПЭНД, представляющего собой линейный полимер с незначительным числом коротких ветвей, и сополимера этилена с пропиленом (СЭП), моделирующего линейный полиэтилен, близкий по содержанию коротких ветвей к ПЭВД. ММР образцов сравнительно близки. Это позволило проследить влияние разветвленности на механические свойства. [c.151]

Большие размеры макромолекул полимеров обусловили и еще одну важную особенность их в сравнении с низкомолекулярными веществами той же химической природы. Уже у пропана могут быть два структурных изомера — нормальный и ызо-пропап. Огромная макромолекула полимера может быть линейной и разветвленной, т. е. иметь боковые ответвления от основной цепи. При этом молекулярная масса линейной и разветвленной молекул может быть одинакова, т. е. они являются изомерами. Физические и механические свойства полимеров, состоящих из линейных или из разветвленных макромолекул, сильно различаются (например, полиэтилен низкого и высокого давления). Наконец, несколько макромолекул полимера могут быть соединены между собой химическими связями, что приводит к еще большему отличию их свойств. Так получают сшитые, или сетчатые, полимеры (например, резину из каучука). Таким образом, в зависимости от формы и строения молекул полимеры могут быть линейными, разветвленными и сетчатыми (рис. 1). [c.9]

Так как полиэтилен состоит из двух фаз (кристалли-.ческой и аморфной), то механические свойства его зависят от соотношения этих фаз. Аморфная фаза придает материалу эластические свойства, а кристаллическая — жесткость. Аморфная фаза имеет температуру стеклования —80° С. Кристаллическая фаза имеет высокую нагревостойкость. Так как полиэтилен представляет собой линейный полимер, то рост молекулы при полимеризации происходит только в длину, в поперечнике молекула остается неизменной. [c.132]

Для производства пленок наиболее пригоден полиэтилен ВД с высокой степенью разветвленности и меньшей плотностью. Пленки из полиэтилена НД большой плотности вследствие линейного строения молекул и почти полностью кристаллической структуры имеют ярко выраженную анизотропию механических свойств и легко рвутся в направлении, параллельном растяжению. Кроме того, пленки из полиэтилена НД из-за почти полного отсутствия аморфной фазы менее прозрачны и эластичны, чем пленки из полиэтилена меньшей плотности. Все же для химического машиностроения [c.106]

Наряду с этим в настоящее время вырабатывают линейный полиэтилен низкой плотности при низком давлении, используя методы газофазной, суспензионной и растворной полимеризации. Строение полиэтилена высокой плотности низкого давления близко к линейному, в отличие от полиэтилена низкой плотности (высокого давления) и, соответственно, он обладает более высокой степенью кристалличности и твердостью, что затрудняет его переработку в изделия. Степень разветвленности полиэтилена низкой плотности на порядок выше, а боковые цепи длиннее, вследствие чего его кристалличность, температура плавления и твердость меньше, что ухудшает механические свойства. Путем подбора условий полимеризации при низком давлении и использования сополимеров, таких как бутен-1, гексен-1 или октен-1, позволяющих получить линейный полиэтилен низкой плотности с контролируемой степенью разветвленности, можно получить полимер сочетающий наиболее ценные свойства полиэтилена низкого и высокого давления. Производство линейного полиэтилена низкой плотности в промышленно развитых странах составило в 1983 г. около [c.565]

Среди полимерных материалов большого внимания заслуживает стереорегулярный полипропилен и линейный полиэтилен. Широкая сырьевая база (этилен, пропилен), разработка новых методов синтеза регулярных полимеров, ценный комплекс физико-механических свойств полиолефинов предопределяют благоприятные технико-экономические предпосылки для развития их производства и применения полученных на их основе разнообразных изделий в различных отраслях народного хозяйства. [c.5]

Несмотря на то что различные виды полиэтилена получаются из одного и того же мономера, они представляют собой, по существу, совершенно различные материалы (табл. 8), отличаясь друг от друга не меньше, чем от других полимеров. Наиболее сильно разветвлен полиэтилен высокого давления. Полиэтилен среднего давления является практически линейным полимером, а полиэтилен низкого давления занимает промежуточное положение . Это отличие в строении резко отражается на физико-механических свойствах этих полимеров. [c.199]

Для объяснения механических свойств полимера необходимо решить вопрос, что является исходной моделью дефектный монокристалл или непрерывная аморфная фаза с вкраплениями кристаллических областей. Опыты показывают (рис. 73), что модуль упругости монотонно возрастает с увеличением доли кристаллической фазы, что подтверждает второй вариант. Кроме того, характерное для полимеров явление высокоэластичности трудно объяснить, исходя из модели дефектного монокристалла. Уместно напомнить, что большинство частично закристаллизованных полимеров могут быть вытянуты при комнатной температуре более чем в 4 раза, а линейный полиэтилен даже в И раз. Такие большие деформации будут необратимыми, если при снятии нагрузки с образца не изменять прочих начальных условий. Но если снизить каким-нибудь образом межмолекулярные силы, на- [c.182]

Для получения полых изделии выдуванием применяется в основном полиэтилен плотностью 0,918—0,923 г/см с индексом расплава 0,3—1,6. Для улучшения механических и других свойств выдувных изделий в композицию рекомендуется вводить небольшое количество линейного полиэтилена плотностью 0,945—0,965 г/см с таким же индексом расплава [150]. [c.161]

Полиэтилен низкого давления ( Н. Д. ) получен при атмосферном давлении, при 60° С и в присутствии металлоорганического катализатора (гл. ХП1).По ряду признаков он отличается от полиэтилена В. Д. . Линейные макромолекулы полиэтилена И. Д. содержат меньше метильных групп, поэтому содержание кристаллической фазы в нем достигает 80—95%. Высокая степень кристалличности придает полиэтилену И. Д. повышенную механическую прочность, жесткость, химическую стойкость к органическим жидкостям и меньшую газонепроницаемость. Несколько хуже диэлектрические свойства полиэтилена Н. Д. объясняются присутствием незначительных количеств А1 и Т1. [c.340]

Особенностью катализаторов Циглера — Натта является высокая скорость полимеризации олефинов или диеновых углеводородов в мягких условиях с образованием полимеров стереорегулярной структуры. Применение этих катализаторов позволило синтезировать высокомолекулярный полипропилене заданной структурой (изотактический, синдиотактический или стереоблоксополимер), полиэтилен, характеризующийся высокой линейностью и содержащий до 85% кристаллической фазы при значительной длине макромолекул. Такой полиэтилен (полиэтилен низкого давления) обладает более высокой температурой плавления и лучшими фи-зико-механическими показателями, чем полиэтилен высокого давления, образующийся при радикальной полимеризации. Применение катализаторов Циглера — Натта открыло новые возможности полимеризации диеновых углеводородов изменением состава катализатора можно регулировать микроструктуру полимеров от преимущественного положения звеньев в 1,4-гранс-положении до почти 100%-ного содержания звеньев в 1,4-4 ыс-положении. При полимеризации изопрена с использованием каталитических систем Циглера — Натта можно получить полимер, по структуре и свойствам аналогичный натуральному каучуку (СКИ-3). [c.202]

Изомерия у полимеров. Большие размеры макромолекул полимеров обусловили и еще одну важную особенность их в сравнении с низкомолекулярными вен1ествами той же химической природы. Как известно, уже у бутана могут быть два структурных изомера — нормальный и изо-бутан. Огромная макромолекула полимера может быть линейной и разветвленной, т. е. иметь боковые ответвления от основной цепи. Если при этом молекулярная масса линейной и разветвленной молекул одинакова, то они являются изомерами. Физические и механические свойства полимеров, состоящих из линейных макромолекул, сильно отличаются от свойств полимеров, состоящих из разветвленных макромолекул (например, полиэтилен высокой плотности и полиэтилен низкой плотности). [c.8]

Суперпозиция фазово-агрегатных и релаксационных состояний тоже приводит к появлению ряда сугубо полимерных физических и механических свойств. Наиболее характерный пример — кристаллизующиеся каучуки. Поскольку обычно температуры стеклования и размягчения лежат ниже температуры плавления, кристалло-аморфный полимер может существовать в виде взвеси кристаллитов, связанных в паракристаллическую сетку Хоземанна (в примере с взвесью кристаллитов простого вещества в стеклообразной матрице сетка отсутствовала) в стеклообразной или высокоэластической матрице. Поскольку температура текучести зависит от молекулярной массы и простого соответствия между ней и Тал нет, возможны ситуации, когда после размягчения аморфной матрицы полимер будет сохранять твердоподобие из-за высокой степени кристалличности типичный пример — линейный полиэтилен. [c.322]

Олефины — 4-метилпентен-1, гексен-1, пентен-1 и 3-метилбути-лен-1—являются ценными мономерами для производства полимеров и сополимеров, обладающих высокой температурой плавления, низкой плотностью, малой теплопроводностью, хорошими механическими и диэлектрическими свойствами [73]. Сополимеризацией этилена с 4-метилпентеном-1 получают линейный полиэтилен низкой плотности — сополимер, характеризующийся ценными физико-механическими свойствами. Пентен-1 служит также сырьем для производства системного пестицида — пропиконазола, поэтому разработка эффективной технологии промышленного производства этих моноолефинов является важной народнохозяйственной задачей. [c.116]

В различных разделах настоящей монографии приводятся данные по термическим и механическим свойствам линейных полиэтиленов и стереорегулярных полимеров олефинов. Эти данные приводятся везде, где указанные свойства служат для характеристики рассматриваемого материала и позволяют отличить его от разветвленных, или атактических, типов полимеров. Тем не менее представлялось желательным собрать в настоящей главе имеющиеся данные по физическим свойствам линейных полиэтиленов, стереорегулярных полиолефинов, полимеров диолефинов и родственных им веществ вместе с соответствующими данными для нормальных полиэтиленов и других сравнительно хорошо известных и нашедших широкое применение в технике материалов с целью облегчить х ритическое сопоставление и показать области, в которых можно ожидать успешного промышленного использования новых продуктов. [c.342]

Физико-механические свойства полимеров. Физико-механические свойства полимеров сильно зависят от их внутреннего строения. Большое значение для механических свойств имеет форма макромолекул. Различают полимеры 1) линейные, макромолекулы которых можно рассматривать как длинные нити, сравнительно мало связанные друг с другом 2) пространственные, или сетчатые, молекулы которых представляют собой своеобразный каркас. Примеры линейных полимеров описанные ранее полиэтилен, полипропилен, певулканизованный каучук. Пример полимера с пространственной структурой молекул — вулканизованный каучук. [c.336]

Высокомолекулярные линейные фосфазены могли бы быть полезными материалами по своим физическим и механическим свойствам, но из-за неустойчивости к гидролизу они таковыми не являются. Используются полимеры с перфторалкокси- и другими боковыми группами. Например, [ЫР (ОСНгСРз) г]л подобен полиэтилену. Это кристаллическое гидрофобное вещество. [c.353]

Для полиолефиновых адгезивов обезжиривание в парах необходимо, но недостаточно для получения хорошего склеивания. Перед водной промывкой и обработкой в парах толуола необходима очень тщательная механическая очистка. Эполен N — низкомолекулярный воскоподобный полимер, который был использован в предварительной работе просто из-за легкости обработки, дал низкий предел прочности (рис. 3. 5), что говорит о низкой когезии монолитного материала. Линейный с высокой плотностью Марлекс 6002 имеет хорошую адгезию к стальным и фосфатиро-ванным проволокам и меньшую — к латуни и жидким смазкам последнее можно объяснить, вероятно, тем, что на этих проволоках быстро образуется пленка окиси меди, которая растворяется в аминосодержащем отвердителе эпоксидных смол, где его влияние не вполне ясно. Другой линейный полиэтилен с высокой плотностью — тенит 3440А показал наибольшее значение прочности связей, и окисный эффект с обработкой в жидкой среде не отмечался. Эта разница в свойствах двух полиэтиленов может быть вызвана скорее физическими, чем химическими причинами в расплавленном состоянии вязкость 3440А значительно меньше, чем 6002, и, следовательно, способность смачивать очень неровные фосфатированные проволоки и, до некоторой степени, более гладкие проволоки, обработанные в жидкой среде, намного лучше. Практика показала, что вязкость расплава 6002 слишком велика. Чтобы получить сцепление полиэтилена с проволокой в испытуемых дисковых отливках, необходимо давление. Без давления сцепление не достигается. [c.79]

Полиэтилен (ПЭ) — линейный полимер этилена (—СНг — СНг — )п-В зависимости от технологии производства может быть получен полиэтилен высокого давления (ПЭВД), или низкой плотности (ПЭНП), и полиэтилен низкого давления (ПЭНД), или высокой плотности (ПЭВП). Ниже приведены их физико-механические свойства (образцы получены из листовых материалов) [c.82]

В спектре (рис. 1) были обнаружены полосы, указывающие на присутствие полиэтиленовых цепочек (1456, 1297, 722, 709сл4 ). Двойной характер полосы 722—709 указывает па кристаллическое состояние исследуемого полиэтилена. Ни одна из олефиновых группировок не была обнаружена. Изолированные метильные группы СНз также не были обнаружены. Все это указывает на высокую линейность полученного полиэтилена, напоминающего полиметилен (СН2) , обычно получаемый из диазометана. Для сравнения укажем, что полиэтилен, полученный на гетеро- >% генном катализаторе типа Циглера, например на системе К изо-С4Н9)з — Т1С14, содержит от 5 до 10 метильных групп на 2000 атомов углерода и около 8 ненасыщенных групп на 10 ООО углеродных атомов. Высокая кристалличность исследуемого полиэтилена подтверждается также данными рентгенографического анализа, иллюстрируемыми рис. 2. Снятые термомеханические кривые, изображенные на Рпс. 3. рис. 3, указывают на наличие области высокоэластического состояния и высокую температуру текучести. Это, очевидно, объясняется высоким молекулярным весом полиэтилена. Получены также кривые зависимости условного напряжения от относительного удлинения полимера. Сделать определенные выводы о механических свойствах исследуемого полиэтилена из рассмотрения этих кривых затруднительно, так как пленки, подвергаемые деформациям растяжения, не были однородными (не подобраны условия их прессования). Однако при 80° образцы полиэтилена имели относительное удлинение < 700%. [c.167]

Ценность синтетических полимеров в значительной степени определяется их термическими свойствами. Лабораторные исследования нового линейного нолиолефина — полипропилена, еще далеки до завершения, но он уже реализуется промышленностью. Объясняется это, во-первых, тем, что исходное сырье (пропилен из газов нефтепереработки) долго находило лишь ограниченное рациональное применение, во-вторых,— исключительно интересными термическими и механическими свойствами изотактического полипропилена, превосходящими свойства таких материалов, как полиэтилен высокого и низкого давления и изо-тактический полистирол [1]. [c.201]

Гибкие макромолекулы линейных полимеров с высокой прочностью вдоль цепи и слабыми межмолекулярными связями обеспечивают эластичность материала. Шогие такие полимеры растворяются в растворителях, Иа физико-механические и химические свойства линейного полимера влияет плотность упаковки молекул в единице объема. При плотной упаковке возникает более сильное мемыолекулярное притяжение, что приводит к повышении плотности, прочности, температуры размягчения и уменьшению растворимости. Линейные полимеры являются наиболее подходящими для- получения волокон и пленок (например, полиэтилен, полиамлды и др.). [c.21]

Требования к полиэтиленовым покрытиям. Применение полиэтилена для защитных покрытий трубопроводов обусловлено его высокой механической стойкостью к ударам, повышенной прочностью по сравнению с битумом при низких температурах, малой адсорбцией воды, незначительной диффузией водяных паров, высоким диэлектрическим сопротивлением и малым его изменением при эксплуатации покрытий. Однако для полиэтилена характерна сравнительно высокая степень кислородной и водородной диффузии. Полиэтилен вследствие особой молекулярной структуры обладает свойствами не-полярносги и имеет невысокую адгезию к стали. При этом коэффициент линейного расширения полиэтилена в 5,83 раза больше, чем стали. Полиэтиленовые покрытия должны наноситься сравнительно толстым слоем, не менее 0,8 мм, а с учетом механических испытаний в условиях транспортирования и укладки — не менее 1,8 мм. [c.107]

Полипропилен может бьпь получен в изо-, синдио- или атактической конфигурации. Изотактический полимер плавится при 208 °С и имее высокую степень кристалличности. Его макромолекулы преимущественно линейны и принимают спиральную конформацию типа З1, изображенную на рис. 7.13. Обладая высокой кристалличностью, полипропилен отличается жесткостью (твердостью) и другими повышенными прочностными характеристиками (высоким пределом прочности на растяжение). Высокая прочность полипропилена в расчете на единицу массы обеспечивает его широкое промьшиенное использование. Изделия из полипропилена легко стерилизуются, так как температура его плавления намного превышает 100°С. К тому же полипропилен нерастворим в большинстве известных растворителей при комнатной температуре. Однако при нагреве выше температуры плавления полипропилен растворим в ароматических и хлорированных углеводородах. Полипропилен устойчив к действию большинства реагентов кислот, щелочей, масел, однако он менее устойчив к окислению по сравнению с полиэтиленом. Полипропилен менее тепло- и светостоек, но обладает отличными механическими и диэлектрическими свойствами, его влагостойкость сравнима с влагостойкостью полиэтилена. Детали из полипропилена используют при изготовлении холодильников, радио- и телеаппаратуры. Полипропилен находит широкое использование при производстве упаковочной пленки, изготовления трубопроводов, резервуаров для хранения жидкостей, покрьп ия сидений, канатов и моноволокна. [c.172]